(57)【要約】  本発明の導電ゴム部品(10)は、導電ゴム単体(1)の少なくとも圧縮方向の一面に原子及び／又は分子堆積により金属被膜(2)が形成されており、表面実装及びはんだ付けが可能である。本発明の導電ゴム部品(10)の実装方法は、導電ゴム部品(10)をプリント配線基板(9)上の配線層(8)に表面実装し、はんだ層(7)により固定して、プリント配線基板(9)と電子部品(11)との間を電気的に導通するために組み込む。これにより、電子部品の表面実装技術（ＳＭＴ）対応電気接点として使用され、これら電子機器のボディが歪んだり、反ったりしても、電子部品の電極表面を傷めることなく、且つ低抵抗であり、化学的な安定性に優れ、ＳＭＴに適用可能な導電ゴム部品及びその実装方法を提供する。
2012026165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電ゴム単体の少なくとも圧縮方向の一面に原子及び／又は分子堆積により金属被膜が直接形成されており、表面実装及びはんだ付けが可能であることを特徴とする導電ゴム部品。
【請求項２】
前記金属被膜厚みが０．０５μｍ〜４μｍの範囲である請求項１に記載の導電ゴム部品。
【請求項３】
前記金属被膜は、スパッタリングにより形成されている請求項１に記載の導電ゴム部品。
【請求項４】
前記金属被膜は、金、白金、銀、チタン、アルミニュウム、パラジウム、銅及びニッケルから選ばれる少なくとも一つの金属またはそれらから成る合金であり、単層または２層以上である請求項１〜３のいずれか１項に記載の導電ゴム部品。
【請求項５】
前記金属被膜の最外層が金である請求項４に記載の導電ゴム部品。
【請求項６】
前記金属被膜の最外層の厚さが０．００５μｍ〜１μｍである請求項４又は５に記載の導電ゴム部品。
【請求項７】
前記導電ゴム単体にはゴム１００質量％当たり６０〜６００質量％の導電性フィラーが混合されている請求項１〜６のいずれか１項に記載の導電ゴム部品。
【請求項８】
前記導電ゴム単体の電気抵抗は、体積固有抵抗値で１０−５Ω・ｃｍ以上１０ｋΩ・ｃｍ以下である請求項１〜７のいずれか１項に記載の導電ゴム部品。
【請求項９】
前記導電ゴム単体はラジカル反応硬化型シリコーンゴムである請求項１〜８のいずれか１項に記載の導電ゴム部品。
【請求項１０】
前記導電ゴム部品は、収納部を備えたキャリアテープに包装されている請求項１〜９のいずれか１項に記載の導電ゴム部品。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の導電ゴム部品の実装方法であって、
前記導電ゴム部品をプリント配線板上に表面実装し、はんだにより固定して、前記プリント配線基板と電子部品との間を電気的に導通するために組み込むことを特徴とする導電ゴム部品の実装方法。
【請求項１２】
前記導電ゴム部品を前記プリント配線基板へ取り付ける方法が、吸着機とはんだリフローによる表面実装である請求項１１に記載の導電ゴム部品の実装方法。
【請求項１３】
前記導電ゴム部品は前記プリント配線基板へ実装される請求項１１又は１２に記載の導電ゴム部品の実装方法。
【請求項１４】
前記導電ゴム部品は、収納部及び所定の間隔で設けた送り穴を備えたキャリアテープに収納されており、プリント配線基板と電子部品の電極部とを電気的に導通するために供給される請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の導電ゴム部品の実装方法。
【請求項１５】
前記プリント配線基板と電子部品とは、導電ゴム部品が１０〜５０％圧縮されて実装されている請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の導電ゴム部品の実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表面実装技術（ＳＭＴ：Surface Mount Technology）によるはんだ付け実装が可能な導電性ゴム部品であって、特に電子部品とプリント配線基板とを電気的に接続するための金属被膜付き導電ゴム部品及びその実装方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電卓や携帯電話機、携帯ゲーム機といった薄型を求められる電子機器において、導電ゴムは液晶、マイクロフォン、スピーカーといった電子部品の接点とプリント配線基板の接点とのコネクタとして使用されてきた。ここでは予め導電ゴムを固定するホルダー部を用意し、その中に導電ゴムを手で挿入して、電子部品とプリント配線基板間で圧接し電気的コンタクトを得ていた。【０００３】
その後、電子部品の実装技術の向上と共に、組立工数低減を目的としたＳＭＴによるはんだ付け実装が主流となり、ＳＭＴ対応の金属バネ接点などが多く採用されることとなったが、電卓や携帯電話機、携帯ゲーム機のように人の手の上で操作される機器は、人の手の力で簡単にボディが歪んだり、反ったりするため、内部で金属バネの接点部が、接触する電子部品の電極上で摺動し、電極の表面処理、例えば金メッキを擦り剥がしてしまい、最悪では電気的接続が維持できないという問題があった。これらの状況から、電卓や携帯電話機、携帯ゲーム機のように人の手の上で操作される機器で、ボディが歪んだり、反ったりしても、内部で電子部品の電極にダメージを与えない部品が求められた。その課題達成に使用可能な部品としてはＳＭＴによるはんだ付け実装が可能となる金属一体導電ゴム部品（特許文献１）及び導電ゴム（特許文献２）が挙げられる。【０００４】
特許文献１に示されるような金属一体導電ゴム部品は、導電性ゴム層と絶縁性ゴム層とが交互に、且つ、平行に積層され、前記導電性ゴム層と前記絶縁性ゴム層の境界部分は、前記導電性ゴム層と前記絶縁性ゴム層との架橋により一体化されており、前記積層体の導電性方向とは直角な面の少なくとも一面に、導電性ゴムからなる導電性接着層を介して金属板を一体化している。この場合、比較的高価である導電性接着剤と金属箔を用いなければならず、また、導電性接着剤という素材が、導電性ゴム層と絶縁性ゴム層との積層体に比べ材料特性が異なり、特に圧縮永久歪が劣るという問題から、導電ゴム部品として使用するのに導通信頼性に問題があった。【０００５】
また特許文献２に示すような導電ゴム部品は、前記特許文献１のような導電性接着層は無く、スパッタリング法による金属被膜を一体化しているので、圧縮永久歪が問題となることはないが、導電ゴムと絶縁ゴムの積層体という材料構成上、低抵抗が求められる電気接続には向かないという問題があった。また、使用されるスパッタリング法の金属被膜で指定されている材料（金、白金、銀、銅、ニッケル、チタン、アルミニュウム及びパラジュウムから選ばれるいずれかの金属又はそれらの合金）は、素材によってイオン化傾向による化学的変質が生じ易く、劣悪な環境では腐蝕の問題がある。中には金や白金のように化学的変質が生じにくい材質もあるが、それ単独ではんだ付け可能な厚みまで金属被膜を形成すると、材料価格が高価になるという問題があった。また、被成膜体が導電ゴムであり、成膜レートを高くしにくいことから、スパッタリングに必要な時間を鑑みると、成膜加工価格が高価になるという問題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許文献１：特許第４２３１８９９号公報
特許文献２：特許第４４７２７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、電卓や携帯電話機、携帯ゲーム機などの電子部品のＳＭＴによるはんだ付け実装用の電気接点として使用され、これら電子機器のボディが歪んだり、反ったりしても、電子部品の電極表面を傷めることなく、且つ電気的に低抵抗であり、化学的な安定性に優れ、表面実装技術によるはんだ付け実装に適用可能な導電ゴム部品及びその実装方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の導電ゴム部品は、導電ゴム単体の少なくとも圧縮方向の一面に原子及び／又は分子堆積により金属被膜が形成されており、表面実装及びはんだ付けが可能である。【０００９】
本発明の導電ゴム部品の実装方法は、前記導電ゴム部品の実装方法であって、前記導電ゴム部品をプリント配線基板上に表面実装し、はんだにより固定して、前記プリント配線基板と電子部品との間を電気的に導通するために組み込むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、プリント配線基板上にＳＭＴによるはんだ付け実装が可能な電気接点であって、これらのプリント配線基板が組み込まれる電子機器のボディが歪んだり、反ったりしても、電子部品の電極表面を傷めることがない導電性弾性体である。また、低抵抗であり、生産コストが低い。この金属被膜付き導電ゴム部品は、ＳＭＴによるはんだ付け実装が可能であり、例えば携帯電話機内のプリント配線基板にＳＭＴによるはんだ付け実装が可能で、電子部品との電気的接続に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１Ａは本発明の一実施例における導電ゴム部品の斜視図、図１Ｂは同金属被膜単層の部分の斜視図、図１Ｃは同金属被膜２層の部分の斜視図である。
【図２】図２Ａは本発明の一実施例における導電ゴム部品を実装するためのテーピング品の斜視図、図２Ｂは同キャリアテープに導電ゴム部品を収納する説明図である。
【図３】図３Ａは同キャリアテープの断面図であり、図３ＢのＩ−Ｉ線断面図である。図３Ｂは同キャリアテープの平面図である。
【図４】図４は本発明の一実施例における導電ゴム部品の実装図である。
【図５】図５は本発明の別の実施例における導電ゴム部品の実装図である。
【図６】図６Ａ−Ｂは従来例の実装図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の導電ゴム部品は、導電ゴム単体の少なくとも圧縮方向の一面に原子及び／又は分子堆積により金属被膜が直接形成されており、表面実装及びはんだ付けが可能である。前記導電ゴム部品は吸着機による部品供給が可能であり、かつ前記金属被膜ははんだ実装のために使われる。
【００１３】
本発明の好ましい金属被膜付き導電ゴム部品は、導電性を有する弾性体ゴムを基材とし、少なくとも圧縮方向の一面に原子及び／又は分子堆積によりＳＭＴによるはんだ付け実装が可能な金属被膜が形成され、前記金属被膜形成は、スパッタリング法により、金、白金、銀、チタン、アルミニュウム、パラジウム、銅、ニッケルから選ばれるいずれかの金属または合金であり、これらの金属被膜は単層または２層以上で形成されている。
【００１４】
前記２層の金属被膜の場合、比較的安価な材料、例えばニッケル、ニッケル−銅合金などを導電ゴム単体に直接成膜して第一層とし、最外層に金の成膜層を設けるのが好ましい。
【００１５】
本発明の、ＳＭＴによるはんだ付け実装が可能な金属被膜付き導電ゴム部品とは、少なくとも圧縮方向の一面に原子及び／又は分子堆積により金属被膜が形成されている。導電ゴム単体の電気抵抗は、体積固有抵抗値で１０−５Ω・ｃｍ以上１０ｋΩ・ｃｍ以下が好ましい。導電ゴムは単体であることにより、電気抵抗値を下げ、コストを安くできる。ここで「単体」とは単層を意味する。
【００１６】
導電ゴム単体の材料は、ブタジエン重合物（ＢＲ：ＡＳＴＭ  Ｄ１４１９による分類。以下の略号も同一。）ブタジエン・スチレン共重合物（ＳＢＲ）ブタジエン・アクリロニトリル共重合物（ＮＢＲ）イソプレン重合物（ＩＲ）クロロプレン重合物（ＣＲ）イソブチレン・ジエン共重合物（ＩＩＲ）エチレン・プロピレン共重合物（ＥＰＭ）エチレン・プロピレン三元重合物（ＥＰＤＭ）クロロスルフォン化ポリエチレン（ＣＳＭ）アルキレン・スルフォイド重合物（Ｔ）アルキル・シロキサン縮合物（Ｓｉ）フッ化ビニリデン、六フッ化プロピレン共重合物（ＦＰＭ）などの有機合成ゴム等から選ばれる。好ましくは、アルキル・シロキサン縮合物でありシリコーンゴムコンパウンドや液状シリコーンとして市販されているもので、硬化することによりゴム弾性体になるものなら何でも良い。特に好ましくは導電性粉を混合し導電性を付与させやすい、アルキル・シロキサン縮合物、シリコーンゴムが好ましい。
【００１７】
シリコーンゴムは、化学式ＲｎＳｉＯ（４−ｎ）／２（ただし、式中Ｒは同一又は異種の非置換又は置換の１価炭化水素基（炭素数１）であり、ｎは１．９８〜２．０２の正数である。以下同じ。）で示され、脂肪族不飽和基を少なくても２個有するオルガノポリシロキサンである。
【００１８】
導電性を付与するために前記ゴムに混合する導電性フィラーの材質は、カーボン、銅、銅合金、ニッケル、チタン、金、銀などを粒子状に加工したもの、又はその合金、及びガラスや樹脂などの核材の表面にメッキ、蒸着などによって金属導電層を形成した導電性フィラーが好ましい。特に好ましくは銀コートガラス粉末で平均粒子径が１．０μｍ〜５０μｍのものである。この平均粒子径は、例えば、堀場製作所レーザ回折粒度測定器（ＬＡ９２０）や島津製作所レーザ回折粒度測定器（ＳＡＬＤ２１００）などを用いて測定することができる。前記導電性フィラーは、ゴム１００質量％当たり６０〜６００質量％添加するのが好ましく、より好ましくは２００〜４００質量％である。
【００１９】
前記シリコーンゴムと導電性フィラーを混合した粘土状の導電性ゴム配合物には、硬化剤とし有機過酸化物又はオルガノハイドロジェンポリシロキサンと白金触媒を使用する付加反応硬化の何れの硬化機構でも良く、結果的に熱硬化できて、且つ、電気的に安定した体積固有抵抗が得られる方法を選択する。好ましくは硬化剤としては２・５−ジメチル−２・５−ジ（ターシャリブチルパーオキシ）ヘキサンを使用しラジカル反応型硬化するのが好ましい。
【００２０】
本発明においては、導電ゴム単体の少なくとも圧縮方向の一面に金属被膜が取り付けられている。この金属被膜は原子又は分子堆積により形成する。金属原子又は金属分子を堆積させるには、例えばスパッタリング法、蒸着法、イオンプレーティング法、メッキ法等がある。スパッタリング法は、例えばターゲットのまわりを１０〜１０−４Ｐａにして基板や真空容器（接地）とターゲットとの間に数百Ｖ〜数ｋＶの電圧を印加してプラズマをつくり、金属原子及び／又は金属分子をスパッタし、ターゲットの近くに置かれた基板の上に前記金属原子及び／又は金属分子を堆積させる。この場合の基板は前記導電ゴム単体である。本発明においては、このスパッタリング法が好ましい。蒸着法、イオンプレーティング法、メッキ法は、その方法自体は一般的によく知られており、公知のいかなる方法も使用できる。
【００２１】
金属被膜の材質は、金、白金、銀、チタン、アルミニュウム、パラジウム、銅、ニッケルから選ばれるいずれかの金属または合金であり、単層または２層以上で形成されている。それらの材料を好ましくはスパッタリング法を用いて導電ゴム単体の少なくとも一面に取り付ける。金属被膜の厚さは単層または複数層トータルで０．０５μｍ〜４μｍが好ましく、より好ましい厚みは０．８μｍ〜１．２μｍである。
【００２２】
前記金属被膜の最外層が金であるのが好ましく、この金被膜の厚さは０．００５μｍ〜１μｍが好ましい。
【００２３】
本発明の導電ゴム部品は、例えば携帯電話機のプリント配線基板と電子部品の電極部を電気的に導通させるために使用できる。
【００２４】
以下、図面を用いて説明する。図１Ａは本発明の一実施例における導電ゴム部品の斜視図である。この導電ゴム部品１０は、導電ゴム単体１の少なくとも圧縮方向の一面に金属被膜２が一体的に取り付けられている。導電ゴム単体１の形状は、立方体、直方体、断面が台形など、上面と下面が平行であればどのような形状であっても良い。金属被膜２は図１Ｂに示すように単層であってもよいし、図１Ｃに示すように内層金属被膜２ａと外層金属被膜２ｂの２層で構成されていても良い。導電ゴム部品１０は、上下方向に電気的に導通している。導電ゴム部品１０が直方体の場合、タテ×ヨコ×厚み（上下方向）で０．４×０．６×０．３ｍｍ〜５．０×１０．０×３．０ｍｍの範囲が好ましい。
【００２５】
図２Ａは本発明の一実施例における導電ゴム部品を実装するためのテーピング品の斜視図である。リール５に巻かれたキャリアテープ３には図２Ｂに示すように導電ゴム部品１０が収納されており、カバーテープ４が剥がされて矢印ａに示す方向に引き出され、表面実装のための吸着機に送られる。導電ゴム部品１０は上面１０ａが導電ゴム単体１、下面１０ｃが金属被膜２、側面１０ｂ，１０ｄの上側が導電ゴム単体１で下側が金属被膜２となるように配置され、キャリアテープ３のポケット部３ａに収納される。したがって、上面１０ａが吸着機の吸引ノズルで吸着され電気機器に組み込まれる。また、金属被膜２ははんだ実装のために使われる。６は送り穴である。
【００２６】
図３Ｂは同キャリアテープの平面図であり、図３Ａは図３ＢのＩ−Ｉ線断面図である。キャリアテープ３にはポケット部３ａが形成されており、この部分に導電ゴム部品が収納される。キャリアテープ３には送り穴６も開けられており、所定の時間に所定の数の導電ゴム部品が吸着機に送られる。
【００２７】
図４は本発明の一実施例における導電ゴム部品の実装図である。プリント配線基板９の表面の配線層８の上に導電ゴム部品１０を配置し、このとき金属被膜２が配線層８側になるようにし、金属被膜２と配線層８との間をはんだ層７で固定し同時に導通させる。導電ゴム部品１０の上に、図５に示すように電子部品１１を配置する。このとき、電子部品の表面の電極１２ａ，１２ｂが導電ゴム部品１０と面接続するように配置する。得られた製品は、電子部品が振動しても導電ゴム単体１により面接続しているので、電極破損のおそれは無い。図５に示すプリント配線基板９と電子部品１１とは、導電ゴム部品１０が１０〜５０％圧縮する状態で実装することも好ましい。このようにすると、面接続をさらに強固にかつ安定化できる。
【００２８】
これに対して従来の図６Ａに示す実装方法は、プリント配線基板９と電子部品１１との間を先端の細いピン型コネクタ１３により接続しているので、電子部品の振動でコネクタ１３の先端と電子部品１１の電極１２ａ，１２ｂとの間で電極の破損が起こりやすかった。また図６Ｂに示す別の従来例の実装方法は、プリント配線基板９と電子部品１４との間をバネ接点１５ａ、１５ｂにより接続しているので、電子部品の振動でバネ接点１５ａ、１５ｂとプリント配線基板の電極１６ａ，１６ｂとの間で電極の破損が起こりやすかった。
【００２９】
以上のとおり、本発明の導電ゴム部品は、プリント配線基板上にＳＭＴで実装が可能な電気接点となり、これらのプリント配線基板が組み込まれる電子機器のボディが歪んだり、反ったりしても、電子部品の電極表面を傷めることがない導電性弾性体である。金属被膜付き導電ゴムは金属被膜の大部分をシリコーンゴムとの成膜性が良好で、成膜レートを高めることが可能な電極材料を採用することで成膜時間の短縮と、材料費の低減が可能となった。また、イオン化傾向からすると腐蝕の懸念がある電極材料を使用しているが、表層に金層を施すことによって、キャリアテープ内での保管は、長期にわたり良好な保管特性を示す。この金属被膜付き導電ゴムは、例えば携帯電話機内のプリント配線基板にＳＭＴによるはんだ付け実装され、電子部品との電気的接続に好適なものである。
【実施例】
【００３０】
以下実施例により、本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。【００３１】
以下の実施例および比較例における各種特性は以下のようにして測定した。
（１）平均粒子径
平均粒子径は、堀場製作所レーザ回折粒度測定器（ＬＡ９２０）、島津製作所レーザ回折粒度測定器（ＳＡＬＤ２１００）などを用いて測定し、レーザ回折散乱法によるｄ５０平均粒子径を示す。【００３２】
（２）１０％圧縮した際の電気抵抗値
あらかじめクリーム半田（千住金属社製  鉛フリーソルダーペースト  Ｍ７０５−ＰＬＧ−３２−１１）を塗布したプリント配線基板に導電ゴム部品１０を設置し、Malcom Refolw System ＲＤＴ−２５０Ｃ（装置名  株式会社マルコム社製）を用いて表面実装した。加熱条件、予備加熱は１５０℃から９０秒で２００℃に昇温し、次いで、本加熱は２２０℃から４０秒で２５０℃に昇温した。こうしてプリント配線基板に配置された導電ゴム部品の両端に絶縁体のスペーサーを置き、その上から別のプリント配線基板を置き、導電ゴム部品を１０％圧縮した。プリント配線基板にリード線をはんだ付けし、デジタルオームメーター（装置名、３５４０ｍΩ  ＨｉＴＥＳＴＥＲ  ＨＩＯＫＩ社製）で抵抗値を測定電流１．０ｍＡで測定した。【００３３】
（実施例１）
導電性ゴムとして電気絶縁性シリコーンゴムＫＥ５３０Ｕ（製品名、信越化学工業社製）１００重量部に対して、導電性フィラーとして平均粒子径２０μｍの銀コートガラス粉Ｓ３０００（製品名、東芝バロティニ社製）を３００重量部混合し、加硫剤として２・５ジメチル２・５ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、５０％含有の加硫剤ＲＣ−４（製品名、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製）７質量部を均一に混合した。本配合物をＡＳＴＭＤ９９１法で体積固有抵抗を測定したところ０．０７Ω・ｃｍであった。次いで、圧延２本ロール間で１．２ｍｍの厚みに圧延した。【００３４】
前記で得られた圧延した本配合物をその後、一対の型によって成形空間が形成される金型内に入れて、１７０℃、１０分、２０ｋｇ／ｃｍ２の圧力で加熱加硫を施し、得られた成型ゴムをさらに熱風循環式のオープンに入れて１６０℃で８時間の二次加硫工程を経て、縦１５ｃｍ、横１５ｃｍ、厚さ１．０ｍｍの成形シートを作成した。次に前記、成形シートの片面にスパッタリング加工を施した。まず、シリコーンの成形シート片面に厚み１μｍのニッケル内層を成膜した。この内層の表面に厚み０．２μｍの金の外層を成膜した。この様にして成膜された、縦１５ｃｍ、横１５ｃｍ、厚さ１．０ｍｍの金属被膜付き導電ゴムシートを、裁断用パネルに金属被膜を下側にして両面テープで固定し、幅１ｍｍ、長さ３ｍｍに裁断機で切断し金属被膜付き導電ゴム部品を得た。得られた導電ゴム部品１０は、図１Ａ、図１Ｃに示される形状をしていた。【００３５】
次に、この金属被膜付き導電ゴム部品１０を直径１８０ｍｍのリールに巻かれたキャリアテープ（ＥＩＡＪＥＴ規格準拠）に入れて巻き取り、吸着機によってピックアップした後に、あらかじめクリーム半田（千住金属社製  鉛フリーソルダーペースト  Ｍ７０５−ＰＬＧ−３２−１１）を塗布したプリント配線基板に配置した。金メッキ電極（縦１．２ｍｍ、横３．２ｍｍ）上にリフロー機Malcom Refolw System ＲＤＴ−２５０Ｃ（装置名  株式会社マルコム社製）を用いて、ピーク温度２５０℃にてリフロー実装した。得られた実装体を図４に示す。【００３６】
次に、リフロー実装した金属被膜付き導電ゴム部品を評価した。本実装例品を１０％圧縮した際の抵抗値を測定電流１．０ｍＡで測定したところ、０．１Ωであった。また、本金属被膜付き導電ゴム部品は金属被膜の大部分をイオン化傾向上腐蝕の懸念があるニッケル材を使用しているが、表層に金の層を施すことによって、キャリアテープ内での保管は、長期にわたりイオン化傾向上腐蝕も無く良好な保管特性を示した。また、携帯電話に実装した例として、図５に示すようなプリント配線基板９と、電子部品１１とを、導電ゴム部品１０が２０％圧縮する状態で実装した。このようにすると、面接続をさらに強固にかつ安定化できることが確認できた。【００３７】
（実施例２）
導電性ゴム単体として電気絶縁性シリコーンゴムＫＥ５３０Ｕ（製品名、信越化学工業社製）１００重量部に対して、導電性フィラーとして平均粒径２０μｍの銀コートガラス粉Ｓ３０００（製品名、東芝バロティニ社製）を３００重量部混合し、加硫剤として２・５ジメチル２・５ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、５０質量％含有の加硫剤ＲＣ−４（製品名、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製）７質量部を均一に混合した。【００３８】
本配合物を、圧延２本ロール間で１．２ｍｍの厚みに圧延した。前記で得られた圧延した本配合物をその後、一対の型によって成形空間が形成される金型内に入れて、１７０℃、１０分、２０ｋｇ／ｃｍ２の圧力で加熱加硫を施し、得られた成型ゴムをさらに熱風循環式のオープンに入れて１６０℃で８時間の二次加硫工程を経て、縦１５ｃｍ、横１５ｃｍ、厚さ１．０ｍｍの成型シートを作成した。成型ゴムをＡＳＴＭＤ９９１法で体積固有抵抗を測定したところ０．０７Ω・ｃｍであった。次にスパッタリング加工を施した。前記、成型シートの片面にモネル４００（Inko Alloys International Inc社商標。Monel Alloy400 Cu:32.3質量%/Ni: 64.5質量%/その他: 3.2質量%)を使用し、厚み１μｍの内層を成膜した。さらに、この内層の表面に厚み０．０５μｍの金の外層を成膜した。【００３９】
こうして出来あがった縦１５ｃｍ、横１５ｃｍ、厚さ１．０ｍｍの金属被膜付き導電ゴムシートを裁断用パネルに金属被膜を下側にして両面テープで固定し、幅１ｍｍ、長さ３ｍｍに裁断刃で切断して金属被膜付き導電ゴム部品を得た。得られた金属被膜付き導電ゴム部品は直径１８０ｍｍのリールに巻かれたキャリアテープ（ＥＩＡＪＥＴ規格準拠）に入れて巻き取り、吸着機によってピックアップした後に、あらかじめクリーム半田（千住金属社製  鉛フリーソルダーペースト  Ｍ７０５−ＰＬＧ−３２−１１）を塗布したプリント配線基板に設置。金メッキ電極（縦１．２ｍｍ、横３．２ｍｍ）上にリフロー機Malcom Refolw System ＲＤＴ−２５０Ｃ（装置名  株式会社マルコム社製）を用いて、ピーク温度２５０℃にて固着した。【００４０】
次に、リフロー実装した金属被膜付き導電ゴム部品を評価した。プリント配線基板上にはんだ実装した状態で、本実装例品を１０％圧縮した際の電気抵抗値は測定電流１．０ｍＡで０．１Ωであった。また、携帯電話に実装した例として、図５に示すようなプリント配線基板９と電子部品１１とを、導電ゴム部品１０が２０％圧縮する状態で実装した。このようにすると、面接続をさらに強固にかつ安定化できることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の導電ゴム部品は、携帯電話、パソコン、電子辞書、ナビゲーター、電卓、携帯ゲーム機などの電子部品に適用できる。
【符号の説明】
【００４２】
１  導電ゴム単体
２  金属被膜
２ａ  内層金属被膜
２ｂ  外層金属被膜
３  キャリアテープ
３ａ  キャリアテープのポケット部
４  カバーテープ
５  リール
６  送り穴
７  はんだ層
８，１６ａ，１６ｂ  プリント配線基板の配線層
９  プリント配線基板
１０  導電ゴム部品
１０ａ  導電ゴム部品の上面
１０ｂ，１０ｄ  導電ゴム部品の側面
１０ｃ  導電ゴム部品の下面
１１，１４  電子部品
１２ａ，１２ｂ  電子部品の表面電極
１３  ピン型コネクタ
１５ａ，１５ｂ  バネ接点
【図１】
2012026165.tif 000003
【図２】
2012026165.tif 000004
【図３】
2012026165.tif 000005
【図４】
2012026165.tif 000006
【図５】
2012026165.tif 000007
【図６】
2012026165.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成23年10月3日(2011.10.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電ゴム単体の圧縮方向の一面に原子及び／又は分子堆積により金属被膜が直接形成されており、表面実装及び半田付けが可能であり、
前記導電ゴム単体の圧縮方向の他方の面は、電子部品の電極と面接続するための導電ゴム単体であることを特徴とする導電ゴム部品。
【請求項２】
前記金属被膜厚みが０．０５μｍ〜４μｍの範囲である請求項１に記載の導電ゴム部品。
【請求項３】
前記金属被膜は、スパッタリングにより形成されている請求項１に記載の導電ゴム部品。
【請求項４】
前記金属被膜は、金、白金、銀、チタン、アルミニュウム、パラジウム、銅及びニッケルから選ばれる少なくとも一つの金属またはそれらから成る合金であり、単層または２層以上である請求項１〜３のいずれか１項に記載の導電ゴム部品。
【請求項５】
前記金属被膜の最外層が金である請求項４に記載の導電ゴム部品。
【請求項６】
前記金属被膜の最外層の厚さが０．００５μｍ〜１μｍである請求項４又は５に記載の導電ゴム部品。
【請求項７】
前記導電ゴム単体にはゴム１００質量％当たり６０〜６００質量％の導電性フィラーが混合されている請求項１〜６のいずれか１項に記載の導電ゴム部品。
【請求項８】
前記導電ゴム単体の電気抵抗は、体積固有抵抗値で１０−５Ω・ｃｍ以上１０ｋΩ・ｃｍ以下である請求項１〜７のいずれか１項に記載の導電ゴム部品。
【請求項９】
前記導電ゴム単体はラジカル反応硬化型シリコーンゴムである請求項１〜８のいずれか１項に記載の導電ゴム部品。
【請求項１０】
前記導電ゴム部品は、収納部を備えたキャリアテープに包装されている請求項１〜９のいずれか１項に記載の導電ゴム部品。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の導電ゴム部品の実装方法であって、
前記導電ゴム部品をプリント配線板上に表面実装し、はんだにより固定して、前記プリント配線基板と電子部品との間を電気的に導通するために組み込むことを特徴とする導電ゴム部品の実装方法。
【請求項１２】
前記導電ゴム部品を前記プリント配線基板へ取り付ける方法が、吸着機とはんだリフローによる表面実装である請求項１１に記載の導電ゴム部品の実装方法。
【請求項１３】
前記導電ゴム部品は前記プリント配線基板へ実装される請求項１１又は１２に記載の導電ゴム部品の実装方法。
【請求項１４】
前記導電ゴム部品は、収納部及び所定の間隔で設けた送り穴を備えたキャリアテープに収納されており、プリント配線基板と電子部品の電極部とを電気的に導通するために供給される請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の導電ゴム部品の実装方法。
【請求項１５】
前記プリント配線基板と電子部品とは、導電ゴム部品が１０〜５０％圧縮されて実装されている請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の導電ゴム部品の実装方法。
【手続補正書】
【提出日】平成24年10月24日(2012.10.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電ゴム単体の少なくとも圧縮方向の一面に原子及び／又は分子堆積により金属被膜が直接形成されており、表面実装及びはんだ付けが可能であり、
前記導電ゴム単体の少なくとも圧縮方向の他の面は導電ゴム単体であることを特徴とする導電ゴム部品。
【請求項２】
前記金属被膜厚みが０．０５μｍ〜４μｍの範囲である請求項１に記載の導電ゴム部品。
【請求項３】
前記金属被膜は、スパッタリングにより形成されている請求項１に記載の導電ゴム部品。
【請求項４】
前記金属被膜は、金、白金、銀、チタン、アルミニュウム、パラジウム、銅及びニッケルから選ばれる少なくとも一つの金属またはそれらから成る合金であり、単層または２層以上である請求項１〜３のいずれか１項に記載の導電ゴム部品。
【請求項５】
前記金属被膜の最外層が金である請求項４に記載の導電ゴム部品。
【請求項６】
前記金属被膜の最外層の厚さが０．００５μｍ〜１μｍである請求項４又は５に記載の導電ゴム部品。
【請求項７】
前記導電ゴム単体にはゴム１００質量％当たり６０〜６００質量％の導電性フィラーが混合されている請求項１〜６のいずれか１項に記載の導電ゴム部品。
【請求項８】
前記導電ゴム単体の電気抵抗は、体積固有抵抗値で１０-5Ω・ｃｍ以上１０ｋΩ・ｃｍ以下である請求項１〜７のいずれか１項に記載の導電ゴム部品。
【請求項９】
前記導電ゴム単体はラジカル反応硬化型シリコーンゴムである請求項１〜８のいずれか１項に記載の導電ゴム部品。
【請求項１０】
前記導電ゴム部品は、収納部を備えたキャリアテープに包装されている請求項１〜９のいずれか１項に記載の導電ゴム部品。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の導電ゴム部品の実装方法であって、
前記導電ゴム部品をプリント配線板上に表面実装し、はんだにより固定して、前記プリント配線基板と電子部品との間を電気的に導通するために組み込むことを特徴とする導電ゴム部品の実装方法。
【請求項１２】
前記導電ゴム部品を前記プリント配線基板へ取り付ける方法が、吸着機とはんだリフローによる表面実装である請求項１１に記載の導電ゴム部品の実装方法。
【請求項１３】
前記導電ゴム部品は前記プリント配線基板へ実装される請求項１１又は１２に記載の導電ゴム部品の実装方法。
【請求項１４】
前記導電ゴム部品は、収納部及び所定の間隔で設けた送り穴を備えたキャリアテープに収納されており、プリント配線基板と電子部品の電極部とを電気的に導通するために供給される請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の導電ゴム部品の実装方法。
【請求項１５】
前記プリント配線基板と電子部品とは、導電ゴム部品が１０〜５０％圧縮されて実装されている請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の導電ゴム部品の実装方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
前記で得られた圧延した本配合物をその後、一対の型によって成形空間が形成される金型内に入れて、１７０℃、１０分、２０ｋｇ／ｃｍ2の圧力で加熱加硫を施し、得られた成型ゴムをさらに熱風循環式のオーブンに入れて１６０℃で８時間の二次加硫工程を経て、縦１５ｃｍ、横１５ｃｍ、厚さ１．０ｍｍの成形シートを作成した。次に前記、成形シートの片面にスパッタリング加工を施した。まず、シリコーンの成形シート片面に厚み１μｍのニッケル内層を成膜した。この内層の表面に厚み０．２μｍの金の外層を成膜した。この様にして成膜された、縦１５ｃｍ、横１５ｃｍ、厚さ１．０ｍｍの金属被膜付き導電ゴムシートを、裁断用パネルに金属被膜を下側にして両面テープで固定し、幅１ｍｍ、長さ３ｍｍに裁断機で切断し金属被膜付き導電ゴム部品を得た。得られた導電ゴム部品１０は、図１Ａ、図１Ｃに示される形状をしていた。
【手続補正書】
【提出日】平成25年1月25日(2013.1.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電ゴム単体の圧縮方向の一面には原子及び／又は分子堆積により金属被膜が直接形成されており、表面実装及びはんだ付けが可能であり、
前記導電ゴム単体の圧縮方向の他の面には何も形成されていないことを特徴とする導電ゴム部品。
【請求項２】
前記金属被膜厚みが０．０５μｍ〜４μｍの範囲である請求項１に記載の導電ゴム部品。
【請求項３】
前記金属被膜は、スパッタリングにより形成されている請求項１に記載の導電ゴム部品。
【請求項４】
前記金属被膜は、金、白金、銀、チタン、アルミニュウム、パラジウム、銅及びニッケルから選ばれる少なくとも一つの金属またはそれらから成る合金であり、単層または２層以上である請求項１〜３のいずれか１項に記載の導電ゴム部品。
【請求項５】
前記金属被膜の最外層が金である請求項４に記載の導電ゴム部品。
【請求項６】
前記金属被膜の最外層の厚さが０．００５μｍ〜１μｍである請求項４又は５に記載の導電ゴム部品。
【請求項７】
前記導電ゴム単体にはゴム１００質量％当たり６０〜６００質量％の導電性フィラーが混合されている請求項１〜６のいずれか１項に記載の導電ゴム部品。
【請求項８】
前記導電ゴム単体の電気抵抗は、体積固有抵抗値で１０-5Ω・ｃｍ以上１０ｋΩ・ｃｍ以下である請求項１〜７のいずれか１項に記載の導電ゴム部品。
【請求項９】
前記導電ゴム単体はラジカル反応硬化型シリコーンゴムである請求項１〜８のいずれか１項に記載の導電ゴム部品。
【請求項１０】
前記導電ゴム部品は、収納部を備えたキャリアテープに包装されている請求項１〜９のいずれか１項に記載の導電ゴム部品。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の導電ゴム部品の実装方法であって、
前記導電ゴム部品をプリント配線板上に表面実装し、はんだにより固定して、前記プリント配線基板と電子部品との間を電気的に導通するために組み込むことを特徴とする導電ゴム部品の実装方法。
【請求項１２】
前記導電ゴム部品を前記プリント配線基板へ取り付ける方法が、吸着機とはんだリフローによる表面実装である請求項１１に記載の導電ゴム部品の実装方法。
【請求項１３】
前記導電ゴム部品は前記プリント配線基板へ実装される請求項１１又は１２に記載の導電ゴム部品の実装方法。
【請求項１４】
前記導電ゴム部品は、収納部及び所定の間隔で設けた送り穴を備えたキャリアテープに収納されており、プリント配線基板と電子部品の電極部とを電気的に導通するために供給される請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の導電ゴム部品の実装方法。
【請求項１５】
前記プリント配線基板と電子部品とは、導電ゴム部品が１０〜５０％圧縮されて実装されている請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の導電ゴム部品の実装方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の導電ゴム部品は、導電ゴム単体の圧縮方向の一面には原子及び／又は分子堆積により金属被膜が直接形成されており、表面実装及びはんだ付けが可能であり、前記導電ゴム単体の圧縮方向の他の面には何も形成されていないことを特徴とする。
【手続補正書】
【提出日】平成25年6月25日(2013.6.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電ゴム単体の圧縮面の一面には原子及び／又は分子堆積により金属被膜が直接形成されており、表面実装及びはんだ付けが可能であり、
前記導電ゴム単体の圧縮面の他の面には何も形成されておらず、
前記金属被膜は２層以上であり、最外層が金であることを特徴とする導電ゴム部品。
【請求項２】
前記金属被膜厚みが０．０５μｍ〜４μｍの範囲である請求項１に記載の導電ゴム部品。
【請求項３】
前記金属被膜は、スパッタリングにより形成されている請求項１に記載の導電ゴム部品。
【請求項４】
前記金属被膜は、白金、銀、チタン、アルミニュウム、パラジウム、銅及びニッケルから選ばれる少なくとも一つの金属またはそれらから成る合金であり、２層以上である請求項１〜３のいずれか１項に記載の導電ゴム部品。
【請求項５】
前記金属被膜の最外層の厚さが０．００５μｍ〜１μｍである請求項１〜４のいずれか１項に記載の導電ゴム部品。
【請求項６】
前記導電ゴム単体にはゴム１００質量％当たり６０〜６００質量％の導電性フィラーが混合されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の導電ゴム部品。
【請求項７】
前記導電ゴム単体の電気抵抗は、体積固有抵抗値で１０-5Ω・ｃｍ以上１０ｋΩ・ｃｍ以下である請求項１〜６のいずれか１項に記載の導電ゴム部品。
【請求項８】
前記導電ゴム単体はラジカル反応硬化型シリコーンゴムである請求項１〜７のいずれか１項に記載の導電ゴム部品。
【請求項９】
前記導電ゴム部品は、収納部を備えたキャリアテープに包装されている請求項１〜８のいずれか１項に記載の導電ゴム部品。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の導電ゴム部品の実装方法であって、
前記導電ゴム部品をプリント配線板上に表面実装し、はんだにより固定して、前記プリント配線基板と電子部品との間を電気的に導通するために組み込むことを特徴とする導電ゴム部品の実装方法。
【請求項１１】
前記導電ゴム部品を前記プリント配線基板へ取り付ける方法が、吸着機とはんだリフローによる表面実装である請求項１０に記載の導電ゴム部品の実装方法。
【請求項１２】
前記導電ゴム部品は前記プリント配線基板へ実装される請求項１０又は１１に記載の導電ゴム部品の実装方法。
【請求項１３】
前記導電ゴム部品は、収納部及び所定の間隔で設けた送り穴を備えたキャリアテープに収納されており、プリント配線基板と電子部品の電極部とを電気的に導通するために供給される請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の導電ゴム部品の実装方法。
【請求項１４】
前記プリント配線基板と電子部品とは、導電ゴム部品が１０〜５０％圧縮されて実装されている請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の導電ゴム部品の実装方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の導電ゴム部品は、導電ゴム単体の圧縮面の一面には原子及び／又は分子堆積により金属被膜が直接形成されており、表面実装及びはんだ付けが可能であり、前記導電ゴム単体の圧縮面の他の面には何も形成されておらず、前記金属被膜は２層以上であり、最外層が金であることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の導電ゴム部品は、導電ゴム単体の少なくとも圧縮面の一面に原子及び／又は分子堆積により金属被膜が直接形成されており、表面実装及び半田付けが可能である。前記導電ゴム部品は吸着機による部品供給が可能であり、かつ前記金属被膜ははんだ実装のために使われる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の好ましい金属被膜付き導電ゴム部品は、導電性を有する弾性体ゴムを基材とし、少なくとも圧縮面の一面に原子及び／又は分子堆積によりＳＭＴによるはんだ付け実装が可能な金属被膜が形成され、前記金属被膜形成は、スパッタリング法により、金、白金、銀、チタン、アルミニュウム、パラジウム、銅、ニッケルから選ばれるいずれかの金属または合金であり、これらの金属被膜は単層または２層以上で形成されている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明の、ＳＭＴによるはんだ付け実装が可能な金属被膜付き導電ゴム部品とは、少なくとも圧縮面の一面に原子及び／又は分子堆積により金属被膜が形成されている。導電ゴム単体の電気抵抗は、体積固有抵抗値で１０-5Ω・ｃｍ以上１０ｋΩ・ｃｍ以下が好ましい。導電ゴムは単体であることにより、電気抵抗値を下げ、コストを安くできる。ここで「単体」とは単層を意味する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本発明においては、導電ゴム単体の少なくとも圧縮面の一面に金属被膜が取り付けられている。この金属被膜は原子又は分子堆積により形成する。金属原子又は金属分子を堆積させるには、例えばスパッタリング法、蒸着法、イオンプレーティング法、メッキ法等がある。スパッタリング法は、例えばターゲットのまわりを１０〜１０-4Ｐａにして基板や真空容器（接地）とターゲットとの間に数百Ｖ〜数ｋＶの電圧を印加してプラズマをつくり、金属原子及び／又は金属分子をスパッタし、ターゲットの近くに置かれた基板の上に前記金属原子及び／又は金属分子を堆積させる。この場合の基板は前記導電ゴム単体である。本発明においては、このスパッタリング法が好ましい。蒸着法、イオンプレーティング法、メッキ法は、その方法自体は一般的によく知られており、公知のいかなる方法も使用できる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
以下、図面を用いて説明する。図１Ａは本発明の一実施例における導電ゴム部品の斜視図である。この導電ゴム部品１０は、導電ゴム単体１の少なくとも圧縮面の一面に金属被膜２が一体的に取り付けられている。導電ゴム単体１の形状は、立方体、直方体、断面が台形など、上面と下面が平行であればどのような形状であっても良い。金属被膜２は図１Ｂに示すように単層であってもよいし、図１Ｃに示すように内層金属被膜２ａと外層金属被膜２ｂの２層で構成されていても良い。導電ゴム部品１０は、上下方向に電気的に導通している。導電ゴム部品１０が直方体の場合、タテ×ヨコ×厚み（上下方向）で０．４×０．６×０．３ｍｍ〜５．０×１０．０×３．０ｍｍの範囲が好ましい。
【国際調査報告】
2012026165.tif 000009
2012026165.tif 000010